Asal sayılar, 1 ve kendisinden başka pozitif tam böleni olmayan 1′ den büyük tamsayılardır. En küçük asal sayı, 2′ dir. 2 asal sayısı dışında çift asal sayı yoktur. Yani, 2 sayısı dışındaki tüm asal sayılar tek sayıdır. Asal sayılar kümesi,
{ 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, … }
dir.
Fermat Teoremi’ ne göre, n asal sayı olmak üzere, 2n – 1 şeklinde yazılabilen sayılar asal sayıdır. Örneğin,
22 – 1, 23 – 1, 25 – 1, 27 – 1, 211 – 1, …
sayıları, asal sayıdır.
1′ den başka pozitif ortak böleni olmayan sayılara, aralarında asal sayılar adı verilir. Birden fazla sayının aralarında asal olması için, bu sayıların asal sayı olması gerekmez. Asal sayılar, kesinlikle aralarında asal sayılardır. Bununla birlikte, 10 ve 81 sayısı birer asal sayı olmamasına rağmen, aralarında asal sayılardır. Diğer taraftan, 10 ile 8 sayısı birer asal sayı olmamasına rağmen, 2 ortak bölenleri olduğu için, aralarında asal sayılar değildir. Bir sayı aralarında asal iki sayıya bölünebiliyorsa, bu iki sayının çarpımına da bölünür.
Örneğin,
• 2, 9
• 10, 81
• 5, 29
• 3, 8
• 2, 10, 35
sayı grupları, ortak tam bölenleri olmadığı için aralarında asal sayılardır.
Asal olmayan sayılara da bileşik sayı adı verilir. Dolayısıyla, bileşik sayıların 1 ve kendisinden başka bölenleri vardır. Örneğin, 10 sayısı bir bileşik sayıdır. Çünkü, 10 sayısının 1 ve kendisinden başka, 2 ile 5 böleni vardır. Buradan, asal olmayan 10 sayısı, birer asal sayı olan 2 sayısı ile 5 sayısının çarpımı olarak yazılabilir. 2 ile 5 sayısına, 10 sayısının asal çarpanı veya böleni denir. Yani, bileşik bir sayı, asal sayıların çarpımı şeklinde yazılabilir.
Örnek:
Aşağıdaki sayı gruplarından hangisi aralarında asaldır?
a) 4, 20 b) 6, 21 c) 27, 36, 39 d) 8, 24, 36 e) 3, 5, 25
Çözüm:
a) 4 ile 20′ nin ortak böleni vardır ve bu da 2 ile 4′ tür.
b) 6 ile 21′ in ortak böleni vardır ve bu da 3′ tür.
c) 27, 36 ve 39′ un ortak böleni vardır ve ortak bölen 3′ tür.
d) 8, 24 ve 36′ nın ortak böleni vardır ve ortak bölen 2 ve 4′ tür.
e) 3, 5 ve 25′ in ortak böleni yoktur. Çünkü, bu üç sayıyı birden bölen 1′ den başka sayı yoktur. Dolayısıyla, bu sayılar aralarında asaldır.
Örnek :
a, b ve c birbirinden farklı rakamlar olmak üzere, ab ile bc iki basamaklı aralarında asal sayılardır. Buna göre, ab + bc toplamının en küçük değeri kaçtır?
Çözüm:
Toplamın en küçük olması için, sayıları en küçük almalıyız. Buna göre, ab = 21 olurken. bc = 13 olmalıdır. Dolayısıyla,
ab + bc = 21 + 13 = 34
olur.
SAYILARIN ASAL ÇARPANLARINA AYRILMASI
Her bileşik sayı, asal sayıların veya asal sayıların kuvvetlerinin çarpımı şeklinde yazılabilir. Bu işlemi yapmak için, ilgili sayının sırasıyla en küçük asal sayıdan başlanarak bölünebilmesi araştırılır.
BİR SAYMA SAYISININ TAMSAYI BÖLENLERİ
Bir sayma sayısının pozitif tamsayı bölenlerinin sayısı:
Herhangi bir A sayma sayısının asal çarpanları a, b ve c olmak üzere,
A = am . bn . cp
şeklinde asal çarpanlarına ayrılmış ise, A sayma sayısının pozitif tamsayı bölenlerinin sayısı,
( m + 1 ) . ( n + 1 ) . ( p + 1 )
dir. Bu sayıya, 1 ile sayının kendisi dahil edilmiştir.
Bir sayma sayısının tüm tamsayı bölenlerinin sayısı:
Herhangi bir A sayma sayısının asal çarpanları a, b ve c olmak üzere,
A = am . bn . cp
şeklinde asal çarpanlarına ayrılmış ise, A sayma sayısının tüm tamsayı bölenlerinin sayısı,
2 . ( m + 1 ) . ( n + 1 ) . ( p + 1 )
dir. Yani, A sayma sayısının tüm tamsayı bölenlerinin sayısı, pozitif bölenlerinin sayısının 2 katıdır. Bu sayıya, 1 ile sayının kendisi dahil edilmiştir.
Bir sayma sayısının pozitif tamsayı bölenlerinin toplamı:
Herhangi bir A sayma sayısının asal çarpanları a, b ve c olmak üzere,
A = am . bn . cp
Bu toplama, 1 ile sayının kendisi dahil edilmiştir. Bir sayma sayısının tüm tamsayı bölenlerinin toplamı ise, sıfırdır.
Bir sayma sayısının pozitif tamsayı bölenlerinin çarpımı:
Herhangi bir A sayma sayısının asal çarpanları a, b ve c olmak üzere,
A = am . bn . cp
şeklinde asal çarpanlarına ayrılmış ise, A sayma sayısının pozitif tamsayı bölenlerinin çarpımı,üssün A’nın pozitif tamsayı bölenlerinin yarısı kadardır.
Örnek :
120 sayısının
a) Kaç tane pozitif böleni vardır?
b) Kaç tane tamsayı böleni vardır?
c) Pozitif bölenlerinin toplamı kaçtır?
d) Pozitif bölenlerinin çarpımı kaçtır?
Çözüm:
a) 120 sayısının asal çarpanlarına ayrılmış şekli
120 = 23 . 31. 51
olduğundan, pozitif bölenlerinin sayısı
( 3 + 1) . ( 1 + 1 ) . ( 1 + 1 ) = 4 . 2 . 2 = 16
dır.
b) 120 sayısının tüm bölenlerinin sayısı, pozitif bölenlerinin sayısının 2 katı olduğuna göre,
2 . 16 = 32
dir.
c) 120 sayısının pozitif bölenlerinin toplamı 360 olur.
d) 120 sayısının pozitif bölenlerinin çarpımı 8 dir.
120
Örnek :
500 . 5y sayısının asal olmayan 40 tane tamsayı böleni varsa, y kaçtır?
Çözüm:
500 . 5y = 22 . 53 . 5y
= 22 . 53 + y
2 tane asal böleni olduğundan, tüm bölenlerinin sayısı,
40 + 2 = 42
dir. Buradan, pozitif bölenlerinin sayısı, tüm bölenlerinin sayısının yarısı olduğundan,
21 = ( 2 + 1 ) . ( 3 + x + 1 )
21 = 3 . ( 4 + x )
21 = 12 + 3x
3x = 21 – 12
3x = 9
x = 3
olur.